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    馬鈴薯專用氧化-生物雙降膜的應(yīng)用效果觀察

    2013-08-16 11:05:36齊萬(wàn)福聶戰(zhàn)聲馬其彪唐平基謝延林李梅林
    甘肅農(nóng)業(yè)科技 2013年4期
    關(guān)鍵詞:土壤溫度苗期覆膜

    齊萬(wàn)福,聶戰(zhàn)聲,馬其彪,唐平基,謝延林,李梅林,齊 娟

    (甘肅省天祝藏族自治縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 天祝 733200)

    地膜覆蓋可改善作物生長(zhǎng)環(huán)境,具有明顯的增溫保墑作用,是一項(xiàng)行之有效的作物增產(chǎn)技術(shù),目前在我國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)被廣泛應(yīng)用[1]。但由于生產(chǎn)中常用的普通地膜在自然條件下難以分解,殘膜碎片積聚于土壤耕層或隨風(fēng)亂飄,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。科研和生產(chǎn)實(shí)踐證明,使用可降解地膜是解決“白色污染”的有效途徑[2]。為此,我們以普通地膜為對(duì)照,在天??h對(duì)引進(jìn)的馬鈴薯專用氧化-生物雙降解地膜甘肅Ⅰ號(hào)、甘肅Ⅱ號(hào)進(jìn)行了試驗(yàn),觀察了其對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育及土壤溫度、水分含量等的影響,以期為地膜更新?lián)Q代提供支持。

    1 材料與方法

    1.1 材料

    馬鈴薯專用氧化-生物雙降解地膜甘肅Ⅰ號(hào)、甘肅Ⅱ號(hào)均為幅寬90 cm,厚0.008 mm,由山東天壯環(huán)??萍加邢薰旧a(chǎn);普通地膜幅寬90 cm,厚0.008 mm,由蘭州金土地塑料制品有限公司生產(chǎn)。指示馬鈴薯品種為隴薯3號(hào)。

    1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    試驗(yàn)設(shè)在天??h華藏寺鎮(zhèn)岔口驛高原農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū),海拔2 451 m,年平均氣溫0~4℃,年平均降水量350 mm左右。土壤為灌耕栗鈣土,中壤,肥力中等、均勻一致,前茬油菜。

    試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理,處理1為覆馬鈴薯專用氧化-生物雙降解地膜甘肅Ⅰ號(hào)(以下簡(jiǎn)稱覆甘肅Ⅰ號(hào)),處理2為覆馬鈴薯專用氧化-生物雙降解地膜甘肅Ⅱ號(hào)(以下簡(jiǎn)稱覆甘肅Ⅱ號(hào)),以覆普通地膜為對(duì)照(CK)。試驗(yàn)隨機(jī)排列,不設(shè)重復(fù),小區(qū)面積220 m2。4月29日翻耕整地,5月9日起壟、播種后覆膜,壟高20 cm,壟面寬80 cm,溝寬40 cm,株距25 cm。隨起壟基施蔬菜專用肥1 200 kg/hm2,出苗時(shí)及時(shí)查苗、放苗,確保全苗。全生育期澆水2次,除草4次,其余管理措施同大田。觀察記載物候期,采收時(shí)按小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。

    1.3 測(cè)試項(xiàng)目及方法

    1.3.1 土壤溫度 采用由河北省衡水測(cè)溫儀表廠生產(chǎn)的直角地溫計(jì)(5~25 cm),于覆膜后10 d、苗期、開(kāi)花期、收獲前,分別測(cè)定8:00、14:00、20:00、24:00時(shí)各處理膜下5、10、15、20、25 cm深的土壤溫度。

    1.3.2 土壤水分含量 于覆膜后10 d、苗期、開(kāi)花期、收獲前,分別用土鉆分層(0~10 cm、10~20 cm、20~30cm)取樣,用烘干法測(cè)定土壤水分含量。1.3.3 地膜降解度 田間直觀比較普通地膜和雙降解地膜開(kāi)裂降解情況。覆膜前取3種地膜各90 cm(0.81 m2)用1%電子天平稱重,馬鈴薯收獲當(dāng)天收集同等面積的3種地膜,洗凈、晾干后稱重,計(jì)算分解量和分解率。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 對(duì)馬鈴薯生育期的影響

    從表1可見(jiàn),各處理均于9月14日采收。其中覆甘肅Ⅰ號(hào)處理、覆甘肅Ⅱ號(hào)處理的馬鈴薯生育期均為112 d,較覆普通地膜處理(CK)縮短8 d;出苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期均較對(duì)照提前,其中出苗期較對(duì)照提前8 d。表明專用地膜對(duì)馬鈴薯提早出苗有一定的促進(jìn)作用。

    表1 不同地膜覆蓋的馬鈴薯的物候期

    2.2 對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

    從表2看出,覆馬鈴薯專用氧化-生物雙降解地膜處理的馬鈴薯折合產(chǎn)量均高于覆普通地膜處理(CK),以覆甘肅Ⅰ號(hào)處理最高,為39 800 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)5.0%;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理折合產(chǎn)量為38 300 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)1.1%。

    表2 不同地膜覆蓋的馬鈴薯的產(chǎn)量

    2.3 對(duì)土壤溫度的影響

    圖1 不同地膜覆膜后10 d膜下不同時(shí)段不同位置土壤溫度變化

    2.3.1 覆膜10 d后土壤溫度變化 從圖1可以看出,覆膜10 d后,膜下5、10、15、20、25 cm土層的土壤溫度,在8:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除20 cm處與對(duì)照覆普通地膜處理相同、25 cm處稍低于對(duì)照外,其余土層均高于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除25 cm處與對(duì)照相同外,其余土層均高于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理25 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同,其余土層均低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。14:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在25 cm處低于對(duì)照外,在其余土層均高于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除15、20 cm處明顯高于對(duì)照外,在其余土層均低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在15、25 cm處低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理外,在其余土層均高于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。20:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在25 cm處低于對(duì)照外,其余土層均與對(duì)照相同;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在5 cm處稍高于對(duì)照、在10 cm處與對(duì)照相同外,其余土層均低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理在各土層土壤溫度基本趨于一致。在24:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在5 cm處與對(duì)照相同、25 cm處稍低于對(duì)照外,在其余土層均高于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在25 cm處稍低于對(duì)照外,在其余土層均高于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在20 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同外,在其余土層均低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。

    圖2 不同地膜覆膜的馬鈴薯苗期不同時(shí)段不同位置土壤溫度變化

    2.3.2 苗期土壤溫度變化 從圖2可以看出,各處理馬鈴薯苗期膜下5、10、15、20、25 cm土層的土壤溫度,8:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在15 cm處與對(duì)照覆普通地膜處理相同外,在其余土層均低于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在5 cm處稍低于對(duì)照外,在其余土層均高于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在各土層均低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。在14:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在各土層均低于對(duì)照,覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在20、25 cm土層低于對(duì)照外,在其余土層均高于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在20 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同外,在其余土層均低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。在20:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在5、10 cm處均稍高于對(duì)照外,其余土層均低于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在5 cm處與對(duì)照相同。10 cm處稍高于對(duì)照外,其余土層均低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在10、15 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同外,其余土層均高于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。在24:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在20 cm處稍高于對(duì)照外,其余土層均低于對(duì)照。覆甘肅Ⅱ號(hào)處理在各土層均低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在15 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同外,在其余土層均高于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。2.3.3 花期土壤溫度變化 從圖3可以看出,各處理馬鈴薯花期膜下5、10、15、20、25 cm土層的土壤溫度,在8:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在各土層均低于對(duì)照覆普通地膜處理;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在15 cm處與對(duì)照相同,在20 cm處稍高于對(duì)照外,其余土層均稍低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在25 cm處稍高于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理外,其余土層均低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。在14:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在各土層均低于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在15 cm處高于對(duì)照、20 cm處與對(duì)照相同外,在其余土層均稍低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在25 cm處稍高于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理外,在其余土層均低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。20:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理、覆甘肅Ⅱ號(hào)處理在各土層均低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在25 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同外,在其余土層均稍低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。24:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在各土層均低于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理除在20 cm處稍高于對(duì)照外,在其余土層均稍低于對(duì)照。覆甘肅Ⅰ號(hào)處理除在25 cm處與覆甘肅Ⅱ號(hào)處理相同外,在其余土層均稍低于覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。2.3.4 采收前土壤溫度變化 從圖4可以看出,各處理馬鈴薯采收前膜下5、10、15、20、25 cm土層的土壤溫度,在8:00時(shí)、14:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在15 cm處均與對(duì)照覆普通地膜處理相同,其余土層均稍低于對(duì)照;覆甘肅Ⅱ號(hào)處理在各土層均高于對(duì)照及覆甘肅Ⅰ號(hào)處理。在20:00時(shí)、24:00時(shí),覆甘肅Ⅰ號(hào)處理在各土層均稍低于對(duì)照及覆甘肅Ⅱ號(hào)處理。覆甘肅Ⅱ號(hào)處理在25 cm處與對(duì)照相同外,其余土層均稍低于對(duì)照。

    2.4 對(duì)土壤水分的影響

    2.4.1 覆膜10 d后的土壤含水量 從圖5可以看出,覆膜10 d后,各處理膜下土壤的含水量,0~30 cm土層均以覆普通地膜處理最高,其中0~10、10~20、20~30 cm土層分別較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理高29、22、13 g/kg,較覆甘肅Ⅱ號(hào)處理高37、24、19 g/kg,覆甘肅Ⅰ號(hào)處理分別較覆甘肅Ⅱ號(hào)處理高8、2、6 g/kg。

    圖3 馬鈴薯開(kāi)花期不同時(shí)段不同位置土壤溫度變化

    圖4 馬鈴薯采收前不同時(shí)段不同位置土壤溫度變化

    圖5 覆膜后10 d土壤含水量變化

    2.4.2 苗期土壤含水量 從圖6可以看出,各處理馬鈴薯苗期膜下土壤含水量,0~20 cm土層覆甘肅Ⅰ號(hào)處理、覆甘肅Ⅱ號(hào)處理均高于覆普通地膜處理,其中0~10 cm土層以覆甘肅Ⅱ號(hào)處理最高,較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理和對(duì)照分別高10 g/kg和27 g/kg;其次是覆甘肅Ⅰ號(hào)處理,較對(duì)照高17 g/kg。10~20 cm土層以覆甘肅Ⅰ號(hào)處理最高,較覆甘肅Ⅱ號(hào)處理和對(duì)照分別高3 g/kg和10 g/kg;其次是覆甘肅Ⅱ號(hào)處理,較對(duì)照高7 g/kg。20~30 cm土層以對(duì)照最高,較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理和覆甘肅Ⅱ號(hào)處理分別高11 g/kg和24 g/kg;其次是覆甘肅Ⅰ號(hào)處理,較覆甘肅Ⅱ號(hào)處理高13 g/kg。

    圖6 馬鈴薯苗期土壤含水量變化

    2.4.3 花期土壤含水量 從圖7可以看出,各處理馬鈴薯花期膜下土壤含水量,0~10 cm土層以覆甘肅Ⅱ號(hào)處理最高,較對(duì)照覆普通地膜處理和覆甘肅Ⅰ號(hào)處理分別高4 g/kg和11 g/kg;其次是對(duì)照,較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理高7 g/kg。10~20、20~30 cm土層均以對(duì)照最高,分別較覆甘肅Ⅱ號(hào)處理高2、3 g/kg,較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理高13、11 g/kg,其次是覆甘肅Ⅱ號(hào)處理,分別較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理高11、8 g/kg。

    圖7 馬鈴薯開(kāi)花期土壤含水量變化

    2.4.4 采收前土壤含水量 由圖8可以看出,各處理馬鈴薯采收前膜下土壤含水量,0~10、10~20 cm土層均以覆甘肅Ⅰ號(hào)處理最高,分別較覆甘肅Ⅱ號(hào)處理高10、1 g/kg,較對(duì)照高38、24 g/kg;其次是覆甘肅Ⅱ號(hào)處理,分別較對(duì)照高28、23 g/kg。20~30 cm土層以覆甘肅Ⅱ號(hào)處理最高,較覆甘肅Ⅰ號(hào)處理高7 g/kg,較對(duì)照高21 g/kg,其次是覆甘肅Ⅰ號(hào)處理,較對(duì)照高14 g/kg。這可能是雙降解環(huán)保地膜開(kāi)始降解破損及降水量逐漸增多所致。

    圖8 馬鈴薯采收前土壤含水量變化

    2.5 不同地膜降解度分析

    2.5.1 降解觀察 田間觀察表明,甘肅Ⅰ號(hào)與甘肅Ⅱ號(hào)均較普通地膜質(zhì)地柔軟,但強(qiáng)度差,在覆膜時(shí)容易破損。自7月14日起,在未被馬鈴薯秧苗遮住的地方,甘肅Ⅰ號(hào)陸續(xù)裂解破損。

    2.5.2 殘留量比較 從表3可見(jiàn),各處理地膜使用后均分解,以甘肅Ⅰ號(hào)分解率最高,為11.9%;其次是普通地膜,分解率為11.4%;甘肅Ⅱ號(hào)最低,為10.1%。

    表3 不同地膜的分解率

    3 小結(jié)

    試驗(yàn)結(jié)果表明,覆蓋馬鈴薯專用氧化-生物雙降解地膜甘肅Ⅰ號(hào)處理、甘肅Ⅱ號(hào),可使馬鈴薯出苗期均較覆普通地膜提前8 d,產(chǎn)量均高于覆普通地膜,其中覆甘肅Ⅰ號(hào)處理的折合產(chǎn)量最高,為39 800 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)5%,覆甘肅Ⅱ號(hào)處理折合產(chǎn)量為38 300 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)1.1%。覆甘肅Ⅰ號(hào)、甘肅Ⅱ號(hào)專用膜時(shí),馬鈴薯出苗前的土壤溫度較高,有利于提早出苗;兩種雙降膜在馬鈴薯苗期顯示出較好的保水能力。馬鈴薯生長(zhǎng)后期,甘肅Ⅰ號(hào)專用膜開(kāi)始降解,保溫性能明顯降低,保水能力逐步減弱。分解率以甘肅Ⅰ號(hào)最高,為11.9%;甘肅Ⅱ號(hào)最低,為10.1%。

    [1]朱彥博,程志斌.薄膜地面覆蓋對(duì)土壤環(huán)境及春小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,1989(3):29-31.

    [2]楊玉嬌,黃占斌,閻玉敏,等.可降解地膜覆蓋對(duì)土壤水溫和玉米成苗的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2010,29(增刊):10-14.

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